JPH04351599A - 自動画線器におけるペン昇降機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動画線器におけるペ
ン昇降機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】ケーシングに内蔵したＸ軸駆動機構とＹ
軸駆動機構に先端にペンを保持したペンアームを連係し
、該ペンアームの先端を前記ケーシングの開口部から前
記ケーシングの前方に突出配置し、前記ペンアームをＸ
軸とＹ軸方向に駆動するとともに、ペンアームの先端を
作画面に対して昇降させて、ペンアーム先端のペンによ
り作画面に作画を行なうようにした自動画線器が実開平
１ー１４８３８９号等の公報に開示されている。

【０００３】上記自動画線器において、前記ペンアーム
の下降はペンアップ板をソレノイドの駆動力によって下
降方向に駆動することにより行ない、前記ペンアームの
上昇はペンアップ板を復帰ばねの引張力によって上昇方
向に引き上げることにより行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】上記自動画線器にお
いて、ペンダウン時は、ソレノイドで高速でペンアップ
板を下げるため、このペンアップ板と上下方向に連動す
るペンアームの先端に加速度が生じ、ペン着地時に大き
な衝撃が生じるという問題点が存した。また、ペンアッ
プ時も、復帰ばねによって高速でペンアップ板を上げる
ため、ペンアームがペンアップ板よりはね上がってしま
う問題点が存した。本発明は上記問題点を解決すること
を目的とするものである。

【０００５】

【問題点を解決する手段】上記目的を達成するため、本
発明は、ケーシング１内に２軸方向に移動可能にカーソ
ル１２を支持し、該カーソル１２に、先端がケーシング
１の前方に突出するペンアーム１３の後部を該ペンアー
ム１３の長手方向に対して直角で且つ前記ケーシング１
の底板１ａに対して略水平な軸線を中心として回転自在
に軸支し、前記ペンアーム１３の平行移動方向の移動経
路の全長にわたって配置したペンアップ板２６を前記ケ
ーシング１に昇降自在に支持し、前記ペンアップ板２６
をロ−プ４３を介してソレノイド２７の出力軸に連結し
、前記ペンアップ板２６を該ペンアップ板２６を上昇方
向に付勢する復帰ばね２８に連結し、このペンアップ板
２６の昇降と連動して前記ペンアーム１３の先端部が昇
降すべく該ペンアーム１３を前記ペンアップ板２６に係
合し前記ソレノイド２７の駆動によって前記ペンアップ
板２６が前記復帰ばね２８の付勢力に抗して下降方向に
駆動されるようにした自動画線器のペン昇降機構におい
て、ダンパ３８と、前記ロ−プ４３と係合し前記ペンア
ップ板２６の昇降と連動して回転する回転体４２と、前
記回転体４２の前記ペンアップ板２６の下降と連動する
回転のときは前記回転体４２の回転力を前記ダンパ３８
に伝達し前記回転体４２の前記ペンアップ板２６の上昇
と連動する回転のときは、前記回転体４２の回転力を前
記ダンパ３８に伝達しないように設定した一方クラッチ
６０と、前記回転体４２と前記ソレノイド２７の出力軸
との間のロ−プ４３の伝達経路に配設したクッションば
ね６１とを備えたものである。

【０００６】

【作用】ソレノイド２７の駆動力によりペンアップ板２
６を下降方向に揺動すると、回転体４２が回転し、この
回転体４２にダンパ３８の慣性力が作用する。回転体４
２とペンアップ板２６との連係によりソレノイド２７の
高速駆動にもかかわらず、ペンアップ板２６はゆっくり
と下降し、ペンが作画面にソフトランディングする。

【０００７】ペンアップ板２６，４４が下降方向に駆動
されるとき、クッションばね６１によってソレノイド２
７によるロープ４３の急激なテンション変化を防ぐこと
ができ、ペンアーム１３をスムーズに下降させることが
できる。

【０００８】

【実施例】以下に本考案の構成を添付図面に示す実施例
を参照して詳細に説明する。図１において、１ａは自動
画線器のケーシング１の底板であり、これの両側部にそ
れぞれ一対のブラケット２，３及び４，５が固定されて
いる。前記ブラケット２，３及び４，５間には、互いに
平行にＹガイド軸６，７が架設されている。

【０００９】８，９は前記Ｙガイド軸６，７に対して直
角に配置された互いに平行な一対のシャフトから成るＸ
軸ガイドであり、これの両端にＹカーソル１０，１１が
固設され、該Ｙカーソル１０，１１は前記Ｙガイド軸６
，７にスライド自在に連結している。前記Ｘ軸ガイド８
，９にはＸカーソル１２がスライド自在に嵌合し、この
Ｘカーソル１２の一側部には、前記Ｘ軸ガイド８に直角
なペンアーム１３の後端が、前記Ｘ軸ガイド８に平行な
軸線を中心として回転自在に枢支１４されている。

【００１０】前記ペンアーム１３はばね１５によって上
昇する方向に付勢され、その先端部分が、ケーシング１
の前方壁にその長手方向略全長にわたって形成された開
口部からケーシング１の前方に突出している。

【００１１】前記ペンアーム１３は、その先端部のホル
ダー１６に市販のペン（図示省略）を脱着可能に保持し
ている。前記Ｙカーソル１０は、公知の、ベルト用ドラ
ム１７、ベルトプーリ１８及び伝達ベルト１９とから成
る動力伝達機構によって、底板１ａに固設されたＹモー
タ２０の出力軸に連係している。

【００１２】また、前記Ｙカーソル１１は、公知の、ベ
ルトプーリ２１，２２、伝達ベルト２３、連動シャフト
２４及びベルト用ドラム１７とから成る動力伝達機構に
よって前記Ｙモータ２０の出力軸に連係している。

【００１３】前記Ｙモータ２０の駆動により、前記Ｘ軸
ガイド８，９はＹガイド軸６，７に沿ってケーシング１
の前後方向即ちＹ軸方向に平行移動するように構成され
ている。

【００１４】前記Ｘカーソル１２は、公知の、ローププ
ーリとワイヤロープとから成る動力伝達機構によって底
板１ａに固設されたＸモータ２５の出力軸に連係してい
る。

【００１５】前記Ｘモータ２５の駆動により、前記Ｘカ
ーソル１２は、Ｘ軸ガイド８，９に沿って移動するよう
に構成されている。前記ペンアーム１３の下方には、そ
の移動経路の全域にわたってペンアップ板２６が配置さ
れ、該ペンアップ板２６は、底板１ａに固設されたソレ
ノイド２７とペンアップ復帰ばね２８とから成る昇降駆
動機構によって昇降駆動されるように構成されている。

【００１６】前記ペンアップ板２６の昇降と連動して、
前記ペンアーム１３が、その枢支１４部を中心として揺
動し、この揺動によって、ペンアーム１３の先端が、ケ
ーシング１を載置するテーブルなどの載置面に対して昇
降するように構成されている。前記ペンアーム１３先端
の昇降によって、ペンアーム１３に保持されたペンが載
置面上の用紙に対して接離するように構成されている。

【００１７】前記Ｘ軸ガイド８，９のＹガイド軸６，７
に沿った移動と、前記Ｘカーソル１２の前記Ｙ軸ガイド
８，９に沿った移動と、前記ペンアーム１３の枢支１４
部を中心とする昇降揺動運動とによってペンによって前
記載置面上の用紙に所定の文字、図形等が作図されるよ
うに構成されている。

【００１８】次にペンアーム昇降機構について説明する
。前記ペンアップ板２６は、全体がコ字状に構成され、
その両側部２６ａ，２６ｂが、前記Ｘ軸ガイド８，９に
平行な軸線を中心として、回転自在に、前記底板１ａに
立設されたブラケット２９，３０に軸支されている。

【００１９】前記ペンアップ板２６の長尺部２６ｃは前
記ケーシング１の前方壁に形成された、ペンアーム１３
移動用の開口部（図示省略）の後方にこれに平行に隣接
して配置されている。

【００２０】３１は全体がコ字状に形成されたペンアー
ムバーであり、その両側部のそれぞれの端部が前記ペン
アップ板２６の回転中心軸線を中心として回転自在に前
記ブラケット２９，３０に軸支されている。

【００２１】前記ペンアームバー３１は、ばね３２によ
って下向きに付勢され、この付勢力によって、該ペンア
ームバー３１は前記ペンアーム１３の上面に弾接し、該
ペンアーム１３をばね１５の弾発力に抗して、前記ペン
アップ板２６長尺部２６ｃの上面に押し付けている。

【００２２】前記ペンアップ板２６の一側部２６ａの回
転中心軸３３の直上には立ち上り部３４が形成され、該
立ち上り部３４に、底板１ａに一端が係止された引張コ
イルばねから成るペンアップ用復帰ばね２８の他端が連
結している。

【００２３】前記ペンアップ板２６は、その長尺部２６
ｃが上昇する方向に復帰ばね２８により付勢され、この
付勢力により、ペンアップ板２６は、前記軸３３を中心
として回転し、前記ペンアーム１３を、ペンアームバー
３１の下降力に抗して押し上げている。前記ペンアップ
板２６の一側２６ａの端部にはストッパ３５が底板１ａ
に対向して形成されている。

【００２４】図２において、３６は底板１ａに固設され
た固定軸であり、これに一方クラッチ６０の内径側が固
定され、この一方クラッチ６０の外径側にダンパー取付
台３７が固設され、この取付台３７に公知のオイルダン
パー３８のケーシング３９が支持されている。前記一方
クラッチ６０の外径部は、前記ペンアップ板２６の上昇
に伴う回転体４２の回転方向には一方クラッチ６０の内
径部に対してフリー回転し、この回転方向とは反対の回
転方向には一方クラッチ６０の内径部と連動するように
構成されている。

【００２５】図３に示す如く、オイルダンパー３８は、
オイルが封入されたケーシング３９と、ケージング３９
内に配置された慣性体４０と、該慣性体４０に結合する
回転軸４１とから構成され、前記回転軸４１に盤状の回
転体４２が固設されこの回転体４２にロープ溝が形成さ
れている。

【００２６】前記回転体４２にはワイヤロープ４３が掛
けられ、該ワイヤロープ４３の一端は、これに接続され
たクッションばね６１を介して、底板ａに固設されたソ
レノイド２７の出力軸に連結し、前記ワイヤロープ４３
の他端は、前記立ち上がり部３４に連結している。前記
ワイヤロープ４３には回転体４２に対してすべらないよ
うに、適宜のテンションがかけられている。

【００２７】次に本実施例の作用について説明する。ソ
レノイド２７が非通電状態において、その出力軸はワイ
ヤロープ４３のテンションによって最大突出状態にあり
、ペンアップ板２６の長尺部２６ｃは、ばね２８の引張
力によって最大に上昇した状態となっている。

【００２８】該状態において、ペンアーム１３はペンア
ップ板２６により押し上げられ、ペンアーム１３先端の
ペンは作画面から上昇している。コントローラからの出
力により、ソレノイド２７に通電が成されると、その出
力軸が後退方向に吸引され、ワイヤロープ４３を所定量
引張る。

【００２９】ソレノイド２７の出力軸の後退変位は、ワ
イヤロープ４３を介して、ペンアップ板２６の立ち上り
部３４に伝達される。ペンアップ板２６は、軸３３を中
心として揺動し、その長尺部２６ｃが所定係止位置まで
下降する。

【００３０】このペンアップ板２６の下降により支えを
失ったペンアーム１３は、ペンアームバー３１の下降力
によってペンアップ板２６の下降と連動して下降し、ペ
ンアーム１３先端のホルダー１６に保持されたペンの先
端が作画面即ち、載置面上の用紙に当接する。

【００３１】上記ペンダウン運動はソレノイド２７の出
力軸の急激な作動速度にもかかわらず、ダンパ３８のダ
ンパ作用によって比較的ゆっくりと行なわれる。即ち、
ソレノイド２７通電時におけるその出力軸の急激な後退
変位は、ワイヤロープ４３により回転体４２の回転に変
換され、この回転はダンパ３８の回転軸４１に伝達され
る。

【００３２】ダンパー３８はダンパー取付台３７及び一
方クラッチ６０を介して軸体３６に固定され、ソレノイ
ド２７の出力軸にダンパ３８の慣性体４０の慣性によっ
て大きな負荷がかかり、ソレノイド２７の出力軸は、ゆ
っくりと後退変位する。

【００３３】従って、このソレノイド２７に駆動される
ペンアップ板２６はゆっくりと下降する。この時、クッ
ションばね６１によってソレノイド２７によるロープ４
３の急激なテンション変化を防ぐことができ、ペンアー
ム１３をスムーズに下降させることができる。ソレノイ
ド２７への通電が解除されると、その出力軸は突出方向
にフリー移動状態となる。これにより、復帰ばね２８の
引張力によって、ペンアップ板２６は軸３３を中心とし
て回転し、長尺部２６ｃが上昇する。

【００３４】ペンアップ板２６の長尺部２６ｃの上昇に
伴ってペンアーム１３は、ペンアームバー３１の下降力
に抗して上昇し、ペンは、作画面から所定距離上昇する
。

【００３５】上記ペンアップ時におけるペンアップ板２
６の揺動変位は、ワイヤロープ４３及び回転体４２を介
してダンパ３８の回転軸４１に伝達される。このとき、
ペンアップ板２６のその長尺部２６ｃが上昇する方向の
揺動に対して一方クラッチ６０の外径部はフリー回転し
、回転体４２にダンパー３８の慣性力が働くことがなく
、ペンアップ板２６は急速に上昇し、最上昇位置でクッ
ションばね６１の作用により低速となる。

【００３６】上記ペンアップ板２６の上昇動作を図４を
参照して更に詳しく説明する。ペンアップ板２６の下降
時は、ソレノイド２７の吸引力によってペンアップ復帰
ばね２８が伸びている（図４Ａ）。

【００３７】ペンアップ板２６が下降状態から上昇状態
に変化するときは、復帰ばね２８がソレノイド２７の出
力軸を引き出す間は縮む。このとき、クッションばね６
１は、ばね力が復帰ばね２８のばね力よりも大きいため
伸びがない（図４Ｂ）。

【００３８】ペンアップ板２６が上昇状態になってくる
とソレノイド２７の出力軸の引き出しが止まり、復帰ば
ね２８がクッションばね６１を伸ばそうとするため復帰
ばね２８の縮み量が減少してくる（図４Ｃ）。

【００３９】即ち、ペンアップ板２６が下降位置から上
昇位置になるとき、最初は高速であるが、最大上昇位置
になると、ばね力が復帰ばね２８より強いクッションば
ね６１が伸びて低速になる。

【００４０】

【効果】本発明は上昇の如く、ペンアップ板の駆動系に
ダンパ機構を設けたので、ペンが着地するときの衝撃を
小さくすることができ、ペンをソフトランディングさせ
ることができる。また、クッションばねによってソレノ
イドによるロープの急激なテンション変化を防ぐことが
でき、ペンアームをスムーズに昇降させることができる
。また、ペン上昇時一方クラッチがフリー回転してペン
アームが、すばやく上昇するため作画速度の低下が生ぜ
ず、しかも、ペンアップ板が最大位置まで上昇したとき
は、クッションばねによって低速になるため、ペンアー
ムがペンアップ板からはね上がってしまうことがない等
の効果が存する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ケーシングの上面板を取り外した状態の斜視図
である。

【図２】要部の斜視図である。

【図３】オイルダンパーの断面図である。

【図４】ペン昇降機構の動作説明図である。

【図５】ペン昇降機構の動作を示すタイムチャ−トであ
る。

【符号の説明】

１　　ケーシング ２　　ブラケット ３　　ブラケット ４　　ブラケット ５　　ブラケット ６　　Ｙ軸ガイド軸 ７　　Ｙ軸ガイド軸 ８　　Ｘ軸ガイド軸 ９　　Ｘ軸ガイド軸 １０　　Ｙカーソル １１　　Ｙカーソル １２　　Ｘカーソル １３　　ペンアーム １４　　枢支 １５　　ばね １６　　ホルダー １７　　ドラム １８　　プーリ １９　　ベルト ２０　　Ｙモータ ２１　　プーリ ２２　　プーリ ２３　　ベルト ２４　　連動シャフト ２５　　Ｘモータ ２６　　ペンアップ ２７　　ソレノイド ２８　　復帰ばね ２９　　ブラケット ３０　　ブラケット ３１　　ペンアームバー ３２　　ばね ３３　　回転中心軸 ３４　　立ち上り部 ３５　　ストッパ ３６　　固定軸 ３７　　取付台 ３８　　ダンパー ３９　　ケーシング ４０　　慣性体 ４１　　回転軸 ４２　　回転体 ４３　　ワイヤロープ ６０　　一方クラッチ ６１　　クッションばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ケーシング１内に２軸方向に移動可能
   にカーソル１２を支持し、該カーソル１２に、先端がケ
   ーシング１の前方に突出するペンアーム１３の後部を該
   ペンアーム１３の長手方向に対して直角で且つ前記ケー
   シング１の底板１ａに対して略水平な軸線を中心として
   回転自在に軸支し、前記ペンアーム１３の平行移動方向
   の移動経路の全長にわたって配置したペンアップ板２６
   を前記ケーシング１に昇降自在に支持し、前記ペンアッ
   プ板２６をロ−プ４３を介してソレノイド２７の出力軸
   に連結し、前記ペンアップ板２６を該ペンアップ板２６
   を上昇方向に付勢する復帰ばね２８に連結し、このペン
   アップ板２６の昇降と連動して前記ペンアーム１３の先
   端部が昇降すべく該ペンアーム１３を前記ペンアップ板
   ２６に係合し前記ソレノイド２７の駆動によって前記ペ
   ンアップ板２６が前記復帰ばね２８の付勢力に抗して下
   降方向に駆動されるようにした自動画線器のペン昇降機
   構において、ダンパ３８と、前記ロ−プ４３と係合し前
   記ペンアップ板２６の昇降と連動して回転する回転体４
   ２と、前記回転体４２の前記ペンアップ板２６の下降と
   連動する回転のときは前記回転体４２の回転力を前記ダ
   ンパ３８に伝達し前記回転体４２の前記ペンアップ板２
   ６の上昇と連動する回転のときは、前記回転体４２の回
   転力を前記ダンパ３８に伝達しないように設定した一方
   クラッチ６０と、前記回転体４２と前記ソレノイド２７
   の出力軸との間のロ−プ４３の伝達経路に配設したクッ
   ションばね６１とを備えたことを特徴とする自動画線器
   のペン昇降機構。
2. 【請求項２】　　前記クッションばね６１の弾力を前記
   復帰ばね２８の弾力よりも強くしたことを特徴とする請
   求項１に記載した自動画線器におけるペン昇降機構。